林鈺 尚慶賀 石碧婉
摘要 使用農藝措施調控農田雜草的發生和生長是生態控草的重要研究內容。為明確冬小麥種植密度對田間惡性雜草小薊生長的影響,將冬小麥種植密度分別設置為0、40、80、120、160株/m2進行試驗。結果表明,隨著冬小麥種植密度的增加,樣方內小薊的發生量依次為20、21、17、12、11株/m2,呈明顯下降趨勢,同時,小薊與冬小麥的株高比值、葉面積比值也顯著降低。由此得出,通過增加冬小麥的種植密度可以在一定程度上抑制小薊的發生及生長。
關鍵詞 冬小麥;小薊;種植密度;生態防控
中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)19-0019-02
小薊[Cephalanoplos segetum(Bunge.)Kitaml]俗名刺兒菜,為菊科多年生草本植物,喜生于腐殖質多的微酸性至中性土壤中。其環境適應性與再生能力強,具有大而穩定的土壤種子庫以及較高繁殖分配比例,發生普遍且繁殖量大,一旦形成種群后難以防除。其發生時期、生長環境及分布區域與冬小麥基本吻合,是冬小麥田中主要惡性雜草,二者存在明顯的競爭關系,爭奪光照、水分、肥料以及空間等有限資源。
當前,冬小麥田雜草防除工作主要以化學防除為主,大量除草劑的使用容易造成環境污染,并可使雜草產生抗藥性。因此,如何通過農藝措施來調控農田雜草的發生和生長成為生態控草的重要研究內容,即通過改變作物種植方式、種植密度等方法,使雜草在與作物的競爭中處于劣勢,從而達到控制雜草、減輕雜草危害的目的。
設計大田試驗,通過人工控制變量的方法,研究冬小麥在不同密度、不同共生期下對小薊發生和生長情況的影響并初步揭示其競爭的內在機制,旨在探討利用種植密度對冬小麥田中小薊進行生態調控的可行性。
1 材料與方法
1.1 試驗地概況
試驗于2017—2018年在河南科技大學農場試驗田進行,試驗地為冬小麥田。試驗地選擇地勢相同、土壤肥力一致的田塊,面積為30 m2(6 m×5 m)。
1.2 供試材料
冬小麥品種為豫麥49(原名溫麥6號),均為包衣種子,單粒重為0.04 g,千粒重為40 g,長芒,白殼,白粒,穗紡錘型,千粒重37 g左右,抗倒伏能力強,吸水率56.88%。小薊(Herba Cephalanoploris)為試驗田中純天然野生雜草。
1.3 試驗設計
冬小麥品種豫麥49于2009年10月13日進行播種,隨機播種。足墑下種,精量播種,播量75 kg/hm2。該品種耐濕性差,應及時防治赤霉病和葉銹病。共設15行,每行長4 m,行距為20 cm。試驗田四周每一側設寬50 cm的保護行,小麥品種同上。
約7 d之后,小麥出苗完成,進行密度選擇。選取長勢一致的小麥,人工設置5個密度梯度,分別為0、40、80、120、160株/m2,設2次重復。從小麥出苗至返青期之間,及時將試驗田苗期發生的雜草拔根除去。在2018年2月左右進行雜草選擇,人工控制保留小薊。此后到小麥成熟,除草要做到無其他無雜草危害,其他田管同常規管理。
1.4 調查內容與方法
冬小麥出苗后,每隔7 d測量并記錄10個樣方內冬小麥的形態指標,包括株高、葉面積、葉片數。在麥田中出現小薊后,每隔4 d測量并記錄10個樣方內小薊的株數以及小薊與冬小麥的株高、單葉葉面積、葉片數等。
1.5 數據分析方法
本試驗利用SPSS(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)統計軟件進行數據處理。同一種植密度處理下以及不同種植密度之間的結果比較均采用One-way ANOVA(Duncan test)分析方法。結果之間差異的顯著性:P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著,P>0.05差異不顯著。
2 結果與分析
2.1 不同冬小麥種植密度在同一發育期對小薊發生量的影響
從冬小麥出苗至返青期,麥田無小薊發生。3月初,小薊幼苗子葉出土。選取冬小麥抽穗期(4月30日)對小薊發生量進行測定,由圖1可以看出,隨著冬小麥種植密度的增加,樣方內小薊的發生量依次為20、21、17、12、11株/m2,呈明顯下降趨勢。
2.2 不同冬小麥種植密度下小薊與冬小麥株高、葉面積比值
小薊與冬小麥的生長發育速度和生長量是反映其競爭力大小的重要標志,而株高和葉面積是體現生長速度與生長量的主要形態指標。
由表1可以看出,小薊幼苗在冬小麥拔節前期出土,從冬小麥的拔節期至成熟期與冬小麥共生,在這期間每個生育期冬小麥的株高值均大于小薊。由冬小麥與小薊株高比值的方差分析(表2)可得,隨著冬小麥生育期的推移,各密度樣方內小薊與冬小麥的株高比值都顯著增加(P<0.05)。
由表3可以看出,從冬小麥拔節期至成熟期,小薊與冬小麥的葉面積均發生明顯變化,小薊的單株葉面積生長迅速,在拔節期后遠大于冬小麥的單株葉面積。隨著冬小麥生育期的變化,小薊與冬小麥的葉面積比值顯著增加(P<0.05)。
由圖2、圖3可以看出,小薊與冬小麥株高比值的增長率為抽穗前<抽穗后,小薊與冬小麥葉面積比值增長率為抽穗前>抽穗后。
3 結論與討論
雜草與作物之間必然存在一定的競爭關系[1],從而影響作物的產量及品質性狀,而種植密度是影響小麥生長發育的主要農藝措施[2]。因此,通過增加作物的種植密度,可以在一定程度上抑制雜草的發生與生長[3],使雜草在與作物的競爭中處于劣勢,從而達到控制雜草、提高作物產量的目的[4]。
本試驗主要探究冬小麥不同種植密度下對小薊生長情況的影響,通過小薊發生量、冬小麥與小薊的葉面積比、株高比等指標,反映出不同冬小麥種植密度下二者發生的競爭關系變化。結果表明,在冬小麥拔節后,小薊吸肥、吸水的能力大于冬小麥,植株高度增加速度要大于冬小麥,表現出較強的競爭性。但隨著冬小麥種植密度的增加,田間郁閉度提高,冬小麥競爭力增強,對光、水、肥競爭處于優勢,小薊可利用的生存資源減少,營養生長受阻,發生量及株高顯著下降。但同時應考慮到,當冬小麥種植密度達到一定限度時,小麥的種間競爭也不斷加劇,發生自疏作用,導致小麥增產幅度減小。因此,冬小麥密植控草應綜合考慮小麥產量以及品種特性等因素,尋求最佳種植密度,并確定播種量[5-7]。
綜合以上分析,在較高的冬小麥種植密度下,冬小麥具有較強競爭性,對小薊的發生和生長產生顯著影響。因此,在實際生產中,可以增加冬小麥播種量,通過適當密植的方法來降低小薊的發生危害,也在一定程度上減少除草劑的施用量。
4 參考文獻
[1] 唐永金.混種密度比例對小麥品種競爭系數的影響[J].中國生態農業學報,2008,16(2):534-536.
[2] 李寧,翟志席,李建民,等.播種期和密度對不同穗型小麥品種熒光動力學參數及產量的影響[J].華北農學報,2009,24(增刊2):199-204.
[3] 張自啟,劉長營,段愛菊,等.豫西冬小麥不同種植密度下雜草發生及產量影響[J].雜草科學,2004(4):23-24.
[4] 趙靜靜,張明,劉斌,等.種間競爭對小麥生長過程的影響[J].安徽農學通報,2010,16(11):63-64.
[5] 程偉霞,李文堯,魯沖.洛陽市麥田雜草初步調查研究[J].植物醫生,2009,22(4):45-47.
[6] 吳翠霞,劉偉堂,張勇,等.冬小麥田雜草防除適期研究[J].雜草學報,2017,3(4):36-39.
[7] 侯紅乾,李世清,南維鴿.冬小麥播種密度和施肥方式對麥田雜草群落組成及生長的影響[J].西北植物學報,2007,27(9):1849-1854.